南方稻田土壤有效態鎘提取方法研究

熊婕，朱奇宏，黃道友*，朱捍華，許超，王帥，王輝

（1. 中國科學院亞熱帶農業生態研究所，亞熱帶農業生態過程重點實驗室，湖南 長沙 410125；2. 中國科學院大學，北京 100049；3. 湖南農業大學資源環境學院，湖南 長沙 410128）

鎘（Cd）是我國農田最為主要的重金屬污染元素之一，其點位超標率高達7.0%[1]，且農業部的調查結果顯示，我國稻米鎘的超標比例高達10.0%[2]。鎘污染稻田多分布在我國南方地區[3-4]，稻田鎘污染已威脅到我國的糧食安全[5-6]。明確南方稻田土壤鎘污染程度和風險，是指導南方鎘污染稻田管理和修復治理的重要前提。我國的土壤環境質量標準[7]和食用農產品產地環境質量評價標準[8]中，均以土壤全鎘含量作為土壤鎘污染的評價指標。然而，相較于土壤全鎘含量，采用單一提取劑測定的土壤有效態鎘含量能夠更好地反映土壤中鎘的移動性和植物吸收積累鎘的風險[9]。研究確定適用于我國南方稻田土壤的有效態鎘提取方法，對于準確評價南方稻田鎘污染風險以及指導鎘污染農田修復具有重要意義。

目前，國際常用的土壤有效態鎘提取劑有無機鹽提取劑，如CaCl2、NaNO3、NH4OAc；酸類提取劑，如CH3COOH、HCl、Mehlich I；螯合試劑，如DTPA、EDTA、Mehlich III[10]。各國有效態鎘的標準提取方法不一，法國采用DTPA-TEA法，英國采用EDTA法，瑞士采用NaNO3法，荷蘭采用CaCl2法，意大利采用NH4OAc-EDTA法[10-11]。我國以DTPA法為土壤中有效態鎘的標準提取方法[12]，但DTPA法最初是針對中性和偏堿性旱作土壤提出的，而我國南方稻田土壤多呈酸性，且長期經歷反復的干濕交替過程，導致該方法在表征我國南方稻田土壤鎘有效性時效果不佳[13]。為此，本研究選取我國南方典型鎘污染稻田土壤，對9種提取方法開展對比分析，采用提取態鎘含量與稻米鎘含量的相關關系為主要評價指標，以期確定適用于我國南方稻田土壤的有效態鎘提取方法。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與預處理

湖南省位于我國中南部，全省的水稻種植面積和產量均位居全國首位，也是稻田鎘污染問題最為突出的省份之一。為此，本研究以湖南省稻田為主要對象，樣品采集自湖南省的37個縣（市、區）。供試土壤樣品為包括板頁巖風化物（樣本數n=11）、第四紀紅色粘土（n=17）、河湖沉積物（n=22）、花崗巖風化物（n=7）、砂礫巖風化物（n=12）、石灰巖風化物（n=12）和紫色砂頁巖風化物（n=9）在內的7種成土母質發育的水稻土，采集的早稻品種包括湘早秈32（n=10）、湘早秈45（n=14）、中嘉早 17（n=13）、中早 39（n=16）、株兩優 189（n=11）和株兩優 819（n=26），晚稻樣品包括金優 59（n=18）、湘晚秈12號（n=22）和湘晚秈13號（n=31）等水稻品種。

2014年3月于早稻種植前在每個代表性田塊選取5個分樣點，采集每個分樣點處0～20 cm的表層土壤，每個分樣點0.2 kg，共1.0 kg，混勻后代表該樣點的土壤樣品，共采集90個土壤樣品。土壤樣品經自然風干，四分法縮至0.25 kg，研磨，分別過1 mm和0.15 mm的尼龍篩后密封保存待測。早稻和晚稻成熟時期在采集土壤的對應田塊，以梅花5點法采集稻谷樣品，每個稻谷分樣點選取1株水稻，采集其全部稻谷，共采集5株水稻的稻谷，混勻后為該樣點稻谷樣品，共采集早晚稻稻谷樣品各90個。稻谷樣品經自來水和去離子水清洗，于烘箱60 ℃烘至恒重，分離出稻米，用不銹鋼粉碎機粉碎后密封保存待測。

1.2 土壤提取態鎘分析方法

本研究采用0.1 mol/L CaCl2（T1）、0.01 mol/L CaCl2（T2）、DTPA（T3）、NH4OAc（T4）、TCLP（T5）、HCl（T6）、Mehlich III（T7）、NaNO3（T8）和Mehlich I（T9）共9種提取方法分析土壤中提取態鎘含量。詳細提取方法見表1，提取溶液中的鎘含量采用電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-OES，720ES）進行測定。

1.3 其他指標與分析方法

土壤粘粒含量采用0.5 mol/L Na6O18P6分散，激光粒度分析儀（Mastersizer 2000）測定[16]；有機質采用重鉻酸鉀外加熱法測定[17]；陽離子交換量（CEC）采用乙酸銨交換法測定[17]；pH值采用PHs-3C酸度計測定，2.5∶1水土比（V∶W）[17]。土壤全量鎘采用HCl-HNO3-HClO4（VHCl∶VHNO3∶VHClO4=15∶5∶3）消化，稻米鎘采用 HNO3-HClO4（VHNO3∶VHClO4=5 ∶1）消化[17]，分別應用標準物質GSS-5和GSB-23對土壤和稻米進行質量控制，電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-OES，720ES）測定。土壤和稻米樣品指標均設置3個重復進行測量分析，每批樣品加測兩個平行空白樣。

1.4 數據處理

數據處理和圖表制作采用Microsoft Excel 2016，各提取態鎘含量與土壤全鎘以及稻米鎘含量的相關性分析采用IBM SPSS Statistics 21.0。

2 結果與分析

2.1 土壤基本性質和稻米鎘含量

7種成土母質發育水稻土的理化性質如pH值、粘粒含量、有機質等均存在一定的差異。從總體來看，土壤pH的均值為5.82（表2），以酸性土壤為主。土壤有機質含量較高，平均含量為41.24 g/kg，粘粒含量的平均含量為11.56%，陽離子交換量的均值為14.29 cmol/kg。

表1 土壤提取態鎘分析方法Table 1 Methods of extractable Cd in soils

土壤全鎘的含量范圍為0.18～2.36 mg/kg，平均含量為0.44 mg/kg，為國家土壤環境質量標準II級限值（0.30 mg/kg）[7]的1.47倍，整體超標率高達63.3%（57/90）。早稻米鎘含量范圍為0.01～0.63 mg/kg，平均值為0.11 mg/kg，低于國家食品安全標準限值（0.20 mg/kg）[7]，9個稻米樣品鎘含量高于標準值，超標率為10.0%。晚稻米鎘平均含量為0.21 mg/kg，略超出標準值，分布區間為0.01～2.54 mg/kg，27個稻米樣品鎘含量高于標準值，超標率為30.0%。

表2 供試土壤基本性質和稻米鎘含量Table 2 Properties of the tested soils and Cd contents in rice

圖1 不同提取方法的提取能力Fig. 1 Extraction capacity of different extraction methods

2.2 各提取方法的提取能力

提取劑對土壤中鎘的提取能力是選擇適宜提取方法的重要衡量指標之一，提取能力較弱將對實驗結果重現性造成不利影響，提取能力太強可能導致對土壤有效態鎘的高估。將王水-高氯酸消解的土壤全鎘含量視為100%，以此作為參照分析9種提取方法的提取能力（圖1）。其提取態鎘占全鎘含量的比例（提取率）依次為T7＞T6＞T9＞T3＞T1＞T5＞T4＞T2＞T8， 提 取 率 的 變 化 范 圍 為4.7%～74.4%。9種方法的提取能力存在較大差異，T7和T6的提取能力較強，其提取態鎘含量分別占土壤全鎘含量的74.4%和69.8%；T9和T3的提取能力次之，T1和T5的提取能力居中；T8的提取能力最弱，其提取態鎘含量僅為土壤全鎘含量的4.7%。

9種提取方法的提取態鎘與土壤全鎘的相關關系存在較大差異。對于總體樣品，提取能力弱的T2和T8的提取態鎘與土壤全鎘含量的相關性沒有達到顯著水平（P＞0.05）。提取能力中等的T1和T9的提取態鎘與土壤全鎘呈顯著正相關（P＜0.05），相關系數（r）較小，分別為0.209和0.237（表3）。其余5種提取劑的提取態鎘與土壤全鎘的相關性均達到極顯著水平（P＜0.01），提取能力最強的T7的提取態鎘與土壤全鎘的相關性最好，相關系數達0.898。由于樣品數相對較少，各提取態鎘與不同成土母質發育土壤的全鎘含量的相關分析和總體分析的結果有所不同。除了花崗巖風化物外，T2和T8的提取態鎘與其余成土母質發育土壤的全鎘含量相關性不顯著（P＞0.05）。提取能力較強的無機鹽提取劑（T1和T4）和酸類提取劑（T5、T6和T9）僅與部分成土母質發育土壤的全鎘含量呈顯著正相關（P＜0.05），酸類提取劑的提取態鎘與土壤全鎘之間的相關系數（r）較大。螯合提取劑（T3和T7）的提取態鎘與土壤全鎘的相關性較好，T3的提取態鎘與7種成土母質發育土壤的全鎘含量均達到顯著相關水平（P＜0.05）。

表3 不同成土母質水稻土提取態鎘含量與土壤全鎘含量的相關關系（r）Table 3 Correlations between extractable Cd in different soil parent materials and total Cd contents in soils (r)

2.3 稻米鎘與土壤鎘的相關關系

土壤全鎘含量與早稻、晚稻以及兩季稻米鎘含量相關性均不顯著（P＞0.05），可見土壤全鎘含量雖能直觀地表示土壤受鎘污染的程度，但其并不能較好地反映土壤中鎘的植物有效性和吸收積累的風險（表4）。從相關系數來看，9種提取態鎘含量與稻米鎘含量的相關關系多優于土壤全鎘與稻米鎘的關系。土壤提取態鎘含量與稻米鎘含量的相關關系受到水稻季別的影響，8種提取態鎘含量與早稻（當季）米鎘含量的相關關系達到極顯著水平（P＜0.01），僅T7的提取態鎘含量與稻米鎘含量的相關關系為顯著水平（P＜0.05）。提取態鎘含量與晚稻（后茬）米鎘含量的相關關系明顯弱于與早稻米鎘含量的關系，其中達到極顯著相關水平（P＜0.01）的有T1、T2、T4、T8和T9五種方法，達到顯著水平（P＜0.05）的為T5和T6兩種提取方法，而T3和T7的提取態鎘含量與晚稻米鎘含量的相關關系尚未達到顯著水平（P＞0.05）。早晚稻稻米綜合分析結果顯示，除T3和T7兩種方法提取態鎘含量與稻米鎘含量未達到顯著水平外，其他7種方法的提取態鎘含量與稻米鎘含量的相關關系均達到了極顯著水平（P＜0.01）。

表4 稻米鎘含量與土壤提取態鎘及全鎘含量的相關關系（r）Table 4 Correlations between Cd contents in rice and extractable Cd and total Cd contents in soils (r)

將土壤樣品按照不同成土母質進行統計，分析稻米鎘與土壤提取態鎘含量的相關關系（表5），可見不同成土母質土壤的分析結果與總體土壤樣品的分析結果較為一致。對于大部分成土母質發育的土壤，無機鹽提取劑（T1、T2、T4和T8）的提取態鎘含量與稻米鎘含量的相關關系優于酸類提取劑（T5、T6和T9）和螯合提取劑（T3和T7）。不同成土母質發育土壤的提取態鎘含量與稻米鎘含量的相關關系同樣受到水稻季別的影響。無機鹽提取劑提取的板頁巖風化物、第四紀紅色粘土、河湖沉積物以及花崗巖風化物發育土壤的提取態鎘含量與早稻（當季）米鎘含量呈顯著（P＜0.05）和極顯著正相關（P＜0.01）。不同成土母質土壤提取態鎘含量與晚稻（后茬）米鎘含量的相關關系較弱，除T8外，3種無機鹽提取劑提取的河湖沉積物發育土壤的提取態鎘含量與晚稻米鎘含量呈顯著（P＜0.05）和極顯著正相關（P＜0.01），4種無機鹽提取劑提取的板頁巖風化物發育土壤的提取態鎘含量與晚稻米鎘含量均達到極顯著相關水平（P＜0.01）。將早晚稻稻米綜合分析，結果顯示，4種無機鹽提取劑提取的板頁巖風化物、河湖沉積物和砂礫巖風化物發育土壤的提取態鎘含量與早晚稻米鎘含量達到顯著（P＜0.05）和極顯著相關水平（P＜0.01）。

表5 稻米鎘含量與不同成土母質土壤提取態鎘含量的相關關系（r）Table 5 Correlations between extractable Cd in different soil parent materials and Cd contents in rice (r)

表6 不同品種水稻米鎘含量與提取態鎘含量的相關關系（r）Table 6 Correlations between soil extractable Cd and Cd in rice of different rice varieties (r)

考慮到不同品種水稻對鎘的累積能力差異，將不同水稻品種的米鎘含量與提取態鎘含量分別進行了相關分析（表6）。由于樣本數相對較少，其相關性的顯著性檢驗結果與總體分析結果存在一定的差異。與酸類和螯合提取劑相比，無機鹽提取劑的提取態鎘含量與稻米鎘含量的相關性較好，其提取態鎘含量與大多數水稻品種的米鎘含量呈顯著和極顯著正相關，與總體分析結果基本一致。對于早稻而言，除了T7，其余8種提取劑的提取態鎘含量和株兩優819的稻米鎘含量相關性都不顯著（P＞0.05）。而9種提取態鎘含量與中早39的稻米鎘含量均達到極顯著相關水平（P＜0.01）。晚稻中3個主要品種水稻的相關性分析結果差異較大。金優59的稻米鎘含量與采用的9種方法提取的提取態鎘含量相關性均不顯著（P＞0.05），湘晚秈13號稻米鎘也僅與T1的提取態鎘含量呈顯著正相關（P＜0.05）。湘晚秈12號的稻米鎘與無機鹽提取劑的提取態鎘含量均達到極顯著相關水平（P＜0.01），相關系數（r）為 0.539～0.696。

3 討論

3.1 不同提取方法的提取能力差異

在不同土壤條件下，供試的9種方法提取的土壤鎘形態不同，因而其提取能力存在差異。9種提取方法的提取能力為 T7＞T6＞T9＞T3＞T1＞T5＞T4＞T2＞T8。Mehlich III和 Mehlich I方法能提取水溶態、交換態、絡合態以及部分酸溶態鎘[18]。DTPA方法適用于偏中性或石灰性土壤，在應用于酸性土壤時，除了水溶態和交換態鎘外，碳酸鹽結合態和部分有機結合態、鐵錳氧化物結合態的鎘亦可被提取出來[19]。酸類提取劑如HCl和TCLP，pH值較低，溶解能力較強，除了可交換態鎘，還能提取出土壤中的碳酸鹽結合態、鐵錳氧化態及有機結合態鎘[20]。無機鹽提取劑提取的鎘形態一般為水溶態與可交換態，所以對土壤鎘的提取能力較弱。

本研究采用了四種無機鹽提取劑對供試土壤中的鎘進行提取分析。NH4OAc與土壤鎘發生絡合反應形成穩定化合物，自身的緩沖能力可使土壤溶液pH值降低，從而提取出部分碳酸鹽結合態鎘，所以NH4OAc對酸性土壤中鎘的提取能力較強[21]。Na+等單價陽離子對土壤表面吸附位點的競爭能力較弱[13]，因此NaNO3呈現出較低提取能力，與Feng等[22]研究結果一致。Ca2+作為土壤中主要陽離子，在土壤懸浮液中凝聚能力比單價陽離子（Na+和NH4+）強[11,23]，而氯化物提取劑與鎘的螯合作用主要取決于提取劑濃度[24]，高離子強度可增強Cd2+從帶負電荷的土壤表面的解吸[25]，所以0.1 mol/L CaC12對土壤中鎘的提取能力強于其余無機鹽提取方法。

3.2 不同提取方法的適用性差異

土壤有效態鎘含量主要用來反映土壤中鎘的植物可利用性和移動性，因而在農田土壤中其與植物吸收積累鎘的相關關系是評價有效態鎘提取方法適用性的重要指標。本研究結果表明，無機鹽試劑的提取態鎘含量與稻米鎘的相關關系優于酸類提取劑和螯合試劑，其中0.1 mol/L CaCl2的提取態鎘含量與稻米鎘含量的關系最為緊密。

前期在旱作土壤上的大量研究結果證實，無機鹽試劑的提取態鎘含量能夠較好地反映土壤中鎘的植物可利用性，其中CaCl2法大多表現良好[26-28]。章明奎等[29]研究表明早熟禾吸收鎘量與CaCl2和NH4OAc的提取態鎘含量顯著相關，但與提取能力較強的Mehlich I和Mehlich III的提取態鎘含量相關性不顯著。Gleyzes等[21]也發現硝酸鹽或鈣鹽提取的污染土壤中的痕量金屬元素與植物具有良好的相關性。Houba等[27]認為0.01 mol/L CaC12溶液的pH、濃度和組成與土壤溶液相似，其提取態鎘含量可以較好地表明土壤鎘的生物有效性。Meers等[28]研究禾本科植物對鎘的吸收情況發現，較弱的提取劑反而具有較高的相關性，而且比較分析了12種提取方法，表明0.01 mol/L CaCl2能很好地評估鎘的植物利用度。造成這種差異的原因可能是無機鹽提取劑能較好地保持土壤原有性質，而螯合提取劑和酸類提取劑在提取過程中可能導致土壤理化性質和鎘形態的變化，進而影響其表征土壤中鎘植物有效性的效果[29]。然而，劉玉榮等[30]認為低濃度的無機鹽試劑提取的提取態鎘含量較低，重金屬元素的背景值相對較大，可能對實驗結果的測定造成干擾。本研究采用的0.1 mol/L CaCl2較目前旱地常用的0.01 mol/L CaCl2鹽濃度更高，其提取率相應地由16.3%提升至41.9%，而且其提取態鎘含量與不同季別的稻米鎘含量均達到極顯著相關水平（P＜0.01），能夠較好地反映土壤中鎘的植物有效性，可推薦為我國南方稻田土壤有效態鎘的提取方法。

3.3 提取方法適用的限制

值得注意的是，雖然0.1 mol/L CaCl2可用作我國南方稻田土壤有效態鎘的提取方法，但其僅能在一定程度上反映稻田土壤中鎘的植物可利用風險。從0.1 mol/L CaCl2提取態鎘與早稻、晚稻、早晚稻米鎘含量的相關系數（r分別為0.618、0.338和0.363）來看，該方法能夠相對較好地預測當季水稻對鎘的吸收與積累，但在評估后茬水稻的鎘積累風險時適用性有限。造成這種現象的原因是多方面的，水稻對鎘的吸收積累除受土壤鎘影響外，也與水稻品種、土壤環境、稻田管理等因素有關。

Herath等[31]發現是水稻品種的形態或生理特征導致了其對重金屬鎘的耐受性與吸收積累能力的差異。水稻的種植環境，如土壤pH值、陽離子交換量及有機質含量等都將影響稻米中鎘的累積水平[32]。以0.1 mol/L CaCl2的提取態鎘含量和土壤pH為變量與早稻米鎘的含量結合起來預測早稻對鎘的吸收累積水平，得到回歸方程：

其中：Cdrice和CdCaCl2分別表示早稻米鎘的含量和0.1 mol/L CaCl2的提取態鎘含量。方程中加入土壤pH后，R2提升較小，可能是因為0.1 mol/L CaCl2提取的有效態鎘與土壤pH存在自相關，所以建立的回歸方程中pH的影響較小。甘國娟等[33]的研究表明不同類型的土壤由于pH值、有機質和粘粒含量等理化性質的差異導致土壤鎘含量不同，影響土壤中鎘的生物有效性，從而導致稻米鎘累積程度的差異。Rizwan等[34]認為除了土壤因素，水稻的種植模式，水分管理和肥料施用也將造成這一差異。因而，在實際應用中，該方法最好用于當季水稻的吸收積累風險評估，如果能夠結合水稻品種、土壤條件和管理因子則更佳。

4 結論

為確定適用于我國南方稻田土壤的有效態鎘提取方法，對比分析了螯合類、酸類和無機鹽類共9種提取方法的提取能力及其提取態鎘與稻米鎘的相關關系。研究發現，供試9種方法的提取態鎘含量占土壤全鎘的4.7%～74.4%，但不同方法的提取能力存在較大差異，基本呈現螯合提取劑和酸類提取劑提取能力較強，無機鹽提取劑提取能力最弱的變化規律。

供試9種方法的提取態鎘與稻米鎘含量的相關關系整體上優于土壤全鎘含量，而無機鹽試劑提取態鎘與稻米鎘含量的相關關系最好；其中0.1 mol/L CaCl2提取法具有較為適中的提取能力，且能夠較好反映水稻對稻田土壤中鎘的吸收累積風險，可推薦為我國南方稻田土壤有效態鎘提取方法，而該方法在稻田土壤鎘的當季有效性評價上的適用性更佳。

[1] 中華人民共和國環境保護部. 全國土壤污染狀況調查公報[EB/OL]. (2014-04-17). http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/qt/201404/t20140417_270670.htm.Ministry of Environmental Protection of the People’s Republic of China. Report on the national general survey of soil contamination[EB/OL]. (2014-04-17). http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/qt/201404/t20140417_270670.htm.

[2] Li J R, Xu Y M. Immobilization of Cd in paddy soil using moisture management and amendment[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2015, 22(7): 5580-5586.

[3] 黃道友, 陳惠萍, 龔高堂, 等. 湖南省主要類型水稻土鎘污染改良利用研究[J]. 農業現代化研究, 2000, 21(6): 364-370.Huang D Y, Chen H P, Gong G T, et al. Research report on improvement and utilization of main type paddy soil polluted by cadmium in Hunan Province[J]. Research of Agricultural Modernization, 2000, 21(6): 364-370.

[4] 宋偉, 陳百明, 劉琳. 中國耕地土壤重金屬污染概況[J]. 水土保持研究, 2013, 20(2): 293-298.Song W, Chen B M, Liu L. Soil heavy metal pollution of cultivated land in China[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2013,20(2): 293-298.

[5] Hu Y A, Cheng H F, Tao S, et al. The challenges and solutions for cadmium-contaminated rice in China: A critical review[J].Environment International, 2016, 92-93: 515-532.

[6] 謝運河, 紀雄輝, 彭華, 等. 鎘污染稻田改制玉米的農產品質量安全研究[J]. 農業現代化研究, 2014, 35(5): 658-662.Xie Y H, Ji X H, Peng H, et al. Agricultural product quality safety of conversion from double rice to rice/maize in a Cd polluted paddy field[J]. Research of Agricultural Modernization, 2014,35(5): 658-662.

[7] 楊陽, 李艷玲, 王美娥, 等. 湖南攸縣稻米鎘(Cd)富集特征及原因解析[J]. 環境科學學報, 2017, 37(4): 1502-1507.Yang Y, Li Y L, Wang M E, et al. Environmental characteristics of cadmium in rice and its influence factor in the Youxian prefecture,Hunan Province[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2017, 37(4):1502-1507.

[8] 趙曉軍, 陸泗進, 許人驥, 等. 土壤重金屬鎘標準值差異比較研究與建議[J]. 環境科學, 2014, 35(4): 1491-1497.Zhao X J, Lu S J, Xu R J, et al. Soil heavy metal cadmium standard limit and range of background value research[J],Environmental Science, 2014, 35(4): 1491-1497.

[9] Chavez E, He Z L, Stoffella P J, et al. Chemical speciation of cadmium: An approach to evaluate plant available cadmium in Ecuadorian soils under cacao production[J]. Chemosphere, 2016,150: 57-62.

[10] Rauret G. Extraction procedures for the determination of heavy metals in contaminated soil and sediment[J]. Talanta, 1998, 46(3):449-455.

[11] Pueyo M, Lopez-Sanchez J F, Rauret G. Assessment of CaCl2,NaNO3and NH4NO3extraction procedures for the study of Cd,Cu, Pb and Zn extractability in contaminated soils[J]. Analytica Chimica Acta, 2004, 504(2): 217-226.

[12] 農云軍, 謝繼丹, 黃名湖, 等. 超聲提取法-ICP-MS測定土壤中有效態鉛和鎘[J]. 質譜學報, 2016, 37(1): 68-74.Nong Y J, Xie J D, Huang M H, et al. Measurement of available lead and cadmium in soil by ICP-MS with ultrasonic extraction[J].Journal of Chinese Mass Spectrometry Society, 2016, 37(1): 68-74.

[13] Zhu Q H, Huang D Y, Liu S L, et al. Assessment of single extraction methods for evaluating the immobilization effect of amendments on cadmium in contaminated acidic paddy soil[J].Plant, Soil and Environment, 2012, 58(2): 98-103.

[14] 岳聰, 汪群慧, 袁麗, 等. TCLP法評價鉛鋅尾礦庫土壤重金屬污染: 浸提劑的選擇及其重金屬形態的關系[J]. 北京大學學報(自然科學版), 2015, 51(1): 109-115.Yue C, Wang Q H, Yuan L, et al. Assessment of heavy metal contaminated soils from the lead-zinc mine by toxicity characteristic leaching procedure[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2015, 51(1): 109-115.

[15] Guerra F, Trevizam A R, Fior R C, et al. Cadmium phytoavailability in soils and evaluation of extractant effectiveness using an isotope technique[J]. Scientia Agricola, 2014, 71(5): 345.

[16] 蔡文濤, 李賀祎, 來利明, 等. 鄂爾多斯高原棄耕農田恢復過程中土壤物理性質和生物結皮的變化[J]. 應用生態學報,2017, 28(3): 829-837.Cai W T, Li H Y, Lai L M, et al. Dynamics of soil physical properties and biological soil crust during the vegetation restoration process of abandoned croplands in the Ordos Plateau,China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2017, 28(3): 829-837.

[17] 鮑士旦. 土壤農化分析[M]. 北京: 中國農業出版社, 2000.Bao S D. Agricultural Chemistry Analysis[M]. Beijing: China Agriculture Press, 2000.

[18] 顧國平, 章明奎. 蔬菜地土壤有效態重金屬提取方法的比較[J].生態與農村環境學報, 2006, 22(4): 67-70.Gu G P, Zhang M K. Methods for extraction of available heavy metals in soils of vegetable fields[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2006, 22(4): 67-70.

[19] Feng M H, Shan X Q, Zhang S Z, et al. A comparison of the rhizosphere-based method with DTPA, EDTA, CaCl2, and NaNO3extraction methods for prediction of bioavailability of metals in soil to barley[J]. Environmental Pollution, 2005, 137(2): 231-240.

[20] 顏世紅, 吳春發, 胡友彪, 等. 典型土壤中有效態鎘CaCl2提取條件優化研究[J]. 中國農學通報, 2013, 29(9): 99-104.Yan S H, Wu C F, Hu Y B, et al. Optimization of CaCl2extraction of available cadmium in typical soils[J], Chinese Agricultural Science Bulletin, 2013, 29(9): 99-104.

[21] Gleyzes C, Tellier S, Astruc M. Fractionation studies of trace elements in contaminated soils and sediments: A review of sequential extraction procedures[J]. Trends in Analytical Chemistry, 2002, 21(6): 451-467.

[22] Feng M H, Shan X Q, Zhang S Z, et al. Comparison of a rhizosphere-based method with other one-step extraction methods for assessing the bioavailability of soil metals to wheat[J].Chemosphere, 2005, 59(7): 939-949.

[23] Gommy C, Perdrix E, Galloo J C, et al. Metal speciation in soil: Extraction of exchangeable cations from a calcareous soil with a magnesium nitrate solution[J]. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 1998, 72(1): 27-45.

[24] Meers E, Du Laing G, Unamuno V, et al. Comparison of cadmium extractability from soils by commonly used single extraction protocols[J]. Geoderma, 2007, 141(3): 247-259.

[25] Gryschko R, Kuhnle R, Terytze K, et al. Soil extraction of readily soluble heavy metals and as with 1 M NH4NO3-solutionevaluation of DIN 19730[J]. Journal of Soils and Sediments, 2005,5(2): 101-106.

[26] Smilde K W, Luit B V, Driel W V. The extraction by soil and absorption by plants of applied zinc and cadmium[J]. Plant and Soil, 1992, 143(2): 233-238.

[27] Houba V J G, Lexmond T M, Novozamsky I, et al. State of the art and future developments in soil analysis for bioavailability assessment[J]. The Science of the Total Environment, 1996,178(1/2/3): 21-28.

[28] Meers E, Samson R, Tack F M G, et al. Phytoavailability assessment of heavy metals in soils by single extractions and accumulation by phaseolus vulgaris[J]. Environmental and Experimental Botany, 2007, 60(3): 385-396.

[29] 章明奎, 方利平, 周翠. 污染土壤重金屬的生物有效性和移動性評價: 四種方法比較[J]. 應用生態學報, 2006, 17(8): 1501-1504.Zhang M K, Fang L P, Zhou C. Evaluation of heavy metals bioavailability and mobility in polluted soils: A comparison of four methods[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2006, 17(8):1501-1504.

[30] 劉玉榮, 黨志, 尚愛安, 等. 幾種萃取劑對土壤中重金屬生物有效部分的萃取效果[J]. 土壤與環境, 2002, 11(3): 245-247.Liu Y R, Dang Z, Shang A A, et al. Comparison several extractants for extracting bioavailable part of heavy metals in soils[J]. Soil and Environmental Sciences, 2002, 11(3): 245-247.

[31] Herath H M D A K, Bandara D C, Weerasinghe P A, et al. Effect of cadmium on growth parameters and plant accumulation in different rice (Oryzasativa L.) varieties in Sri Lanka[J]. Tropical Agricultural Research, 2015, 25(4): 432-442.

[32] Ding C F, Zhang T L, Wang X X, et al. Prediction model for cadmium transfer from soil to carrot (Daucus carota L.) and its application to derive soil thresholds for food safety[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2013, 61(43): 10273-10282.

[33] 甘國娟, 劉妍, 朱曉龍, 等. 3種提取劑對不同類型土壤重金屬的提取效果[J]. 中國農學通報, 2013, 29(2): 148-153.Gan G J, Liu Y, Zhu X L, et al. The extraction efficiency of three extracting agents for heavy metals in different types of soil[J].Chinese Agricultural Science Bulletin, 2013, 29(2): 148-153.

[34] Rizwan M, Ali S, Adrees M, et al. Cadmium stress in rice: toxic effects, tolerance mechanisms, and management: A critical review[J]. Environmental Sciences and Pollution Research, 2016,23(18): 1-21.